Я слышал множество оценок количества звезд в нашей галактике, от 100 до 400 миллиардов. Оценки, кажется, увеличиваются в настоящее время. Какие основные методы используются для этих оценок и почему между ними такие большие расхождения?
Оценки, которые я читал, аналогичны вашим: от 200 до 400 миллиардов звезд. Подсчет звезд в галактике по своей природе труден, потому что мы не можем видеть их все.
Однако мы не считаем звезды. Это заняло бы целую вечность: вместо этого мы измеряем орбиты звезд, которые видим. Делая это, мы находим угловую скорость звезд и можем определить массу Млечного Пути.
Но масса — это не все звезды. Это также пыль, газ, планеты, Вольво и, самое главное, темная материя . Наблюдая угловой момент и плотность звезд в других галактиках, мы можем оценить, какая часть массы нашей собственной галактики приходится на темную материю. Это число приближается к 90%. Итак, мы вычитаем это из массы, а остальное — звезды (другие объекты более или менее незначительны на этом уровне).
Однако сама по себе масса не дает нам счета. Мы должны знать, сколько весит каждая звезда, а это сильно различается. Итак, мы должны классифицировать различные типы звезд и выяснить, сколько из них находится вокруг нас. Мы можем экстраполировать это число и превратить массу в количество звезд.
Очевидно, что в этом методе много ошибок: трудно измерить орбиту звезд вокруг галактического центра, потому что они движутся очень-очень медленно . Таким образом, мы не знаем точно, сколько весит Млечный Путь, а выяснить, сколько в нем темной материи, еще хуже. Мы даже не можем видеть темную материю, и мы ее толком не понимаем. Экстраполяция концентраций различных классов звезд неточна, и в лучшем случае мы можем посмотреть на другие галактики, чтобы подтвердить, что дальняя сторона Млечного Пути, вероятно, такая же, как эта. Умножьте все эти неточности вместе, и вы получите диапазон порядка 200 миллиардов.
Я добавил это, потому что не думаю, что принятый ответ очень ясен. Оценка количества звезд в Галактике не требует какой-либо динамической информации о звездах, хотя это может помочь проверить согласованность любой модели Галактики.
Оценка количества звезд в Галактике основывается главным образом на двух вещах.
Мы оцениваем современную функцию масс (то есть число существующих звезд на единицу массы в единице объема) в окрестностях Солнца .
Мы строим модель общего распределения плотности звезд в нашей Галактике и предполагаем, что она определяется той же функцией масс.
Присутствие или отсутствие темной материи почти совершенно не имеет значения, за исключением того, что она может помочь в построении самосогласованных моделей плотности Галактики, которые соответствуют динамике звезд. Что гораздо полезнее, так это очень подробные учеты звезд, проведенные в разных направлениях, которые дают хорошие оценки расстояний до учитываемых звезд и могут учитывать повсеместное затемнение пылью, которое является проблемой почти во всех направлениях, кроме прямого. из самолета Галактики. Еще одна проблема заключается в том, что оказывается, что звезды, преобладающие в галактическом населении, — это очень слабые звезды размером около . Их невозможно увидеть за пределами нескольких сотен пк, поэтому оценки звездных чисел являются обширной экстраполяцией , основанной на том, что мы наблюдаем в очень небольшом объеме вокруг Солнца. Мы в решающей степени полагаемся на предположение, что функция массы маломассивной звезды является инвариантной — это очень сложно проверить, но до сих пор большинство проведенных тестов были пройдены.
Клин
ПрофРоб